package com.seven.algorithm;

import org.apache.commons.collections.CollectionUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.util.*;

/**
 * @工程名:common-utils
 * @作者: sevenDay
 * @时间: 2019/7/3 15:44
 * @描述: 一致性hash算法的实现
 */
public class ConsistencyHash {
    /**
     * 虚拟节点数
     */
    private static final int virtualNodeNum = 160;


    /**
     * 本地缓存,监听的可用服务 缓存实现参考：
     * https://blog.csdn.net/weixin_35971547/article/details/89427914
     * @param key 服务器节点server地址
     * @param servers 服务器列表
     * @param virtualNodeNum 虚拟节点的数目
     * @return
     */
    public static String getServer(String key,List<String> servers,int virtualNodeNum) {

        List<String> realNodes = new LinkedList<String>();

       SortedMap<Integer, String> virtualNodes = new TreeMap<Integer, String>();
        //添加到服务器列表
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(servers)){
            realNodes.addAll(servers);
        }
        int vir = 0;
        if (virtualNodeNum==0){
           vir = ConsistencyHash.virtualNodeNum;
        }
        for (String realNode : realNodes) {
            for (int i=0;i<vir;i++){
                String ip = realNode + "&&VN" + String.valueOf(i);
                int hash = getHash(ip);
                virtualNodes.put(hash,ip);
            }
        }
        // 得到带路由的结点的Hash值
        int hash = getHash(key);
        // 得到大于该Hash值的所有Map
        SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash);
        String virtualNode;
        if (subMap.isEmpty()) {
            //如果没有比该key的hash值大的，则从第一个node开始
            Integer i = virtualNodes.firstKey();
            //返回对应的服务器
            virtualNode = virtualNodes.get(i);
        } else {
            //第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点
            Integer i = subMap.firstKey();
            //返回对应的服务器
            virtualNode = subMap.get(i);
        }
        //virtualNode虚拟节点名称要截取一下
        if (StringUtils.isNotBlank(virtualNode)) {
            return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
        }
        return null;
    }
    /**
     * 使用FNV1_32_HASH算法计算服务器的Hash值
     * @param str 字符串
     * @return
     */
    private static int getHash(String str) {
        final int p = 16777619;
        int hash = (int) 2166136261L;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
        }
        hash += hash << 13;
        hash ^= hash >> 7;
        hash += hash << 3;
        hash ^= hash >> 17;
        hash += hash << 5;

        // 如果算出来的值为负数则取其绝对值
        if (hash < 0) {
            hash = Math.abs(hash);
        }
        return hash;
    }

}
